Metabolisme dan Fotosintesis docx 1

Metabolisme dan Fotosintesis
Metabolisme adalah rangkaian reaksi kimia yang diawali oleh substrat
awal dan diakhiri dengan produk akhir. Metabolisme terjadi pada setiap
makhluk hidup tak terkecuali pada tumbuhan. Metabolisme pada
tumbuhan lebih kita kenal sebagai fotosintesis. Untuk melakukan
metabolisme dengan lebih cepat, makhluk hidup memerlukan suatu
protein yang disebut enzim. Oleh sebab itu, alangkah baiknya jika kita
membahas sedikit mengenai enzim terlebih dahulu sebelum memasuki
materi metabolisme.

Enzim
Enzim merupakan suatu protein yang bertindak sebagai katalis dalam makhluk hidup, oleh
karena itu enzim disebut juga sebagai biokatalisator. Molekul awal (substrat) yang bereaksi
dalam suatu reaksi nantinya akan dikatalis oleh enzim dan menghasilkan molekul baru
(produk).
Enzim Berdasarkan Lokasi Bekerjanya
Berdasarkan lokasi bekerjanya, enzim dibagi menjadi dua yaitu enzim intraseluler dan
enzim ekstraseluler. Enzim intraseluler merupakan enzim yang bekerja
di dalam sel, seperti enzim katalase yang memecah senyawa
berbahaya H2O2 (hidrogen peroksida) di dalam hati. Enzim ekstraseluler merupakan
enzim yang dbiuat di dalam sel lalu dikeluarkan untuk melakukan fungsinya seperti enzimenzim pencernaan (amilase, lipase, dll.).

Komponen Enzim
Enzim tersusun dari komponen protein yang disebut apoenzim. Beberapa enzim juga
memiliki komponen non-protein berupa zat organik yang disebut kofaktor untuk melakukan
fungsinya. Enzim yang terikat dengan kofaktor disebut dengan holoenzim. Berikut adalah
beberapa jenis kofaktor.


Ion organik terikat dengan suatu enzim atau substrat kompleks sehingga mampu
membuat fungsi enzim menjadi lebih efektif. Contohnya saja ion klorida dan kalsium
pada enzim amilase.



Gugus prostetik terdiri dari molekul-molekul organik yang terikat rapat dengan
enzim. Contohnya adalah heme, yaitu molekul berbentuk cincin pipih yang
mengandung besi. Heme adalah gugus prostetik pada beberapa enzim seperti katalase,
peroksidase, dan sitokrom oksidase (dalam respirasi seluler).



Koenzim adalah kofaktor yang terdiri dari molekul organik non-protein kompleks
yang terikat renggang dengan enzim. Koenzim berperan untuk memindahkan gugus
kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim lain. Contohnya adalah vitamin
dan turunan vitamin seperti NAD+ (nicotinamide Adenine Dinukleotide) yang
berperan dalam respirasi seluler.

Cara Kerja Enzim
Enzim bekerja sebagai katalis di dalam tubuh kita. Enzim mempercepat reaksi dengan cara
menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi yang dibutuhkan untuk
melakukan suatu reaksi. Kerja enzim bisa dijelaskan melalui dua teori yaitu lock and key
theory dan induced fit theory.



Lock and key theory menjelaskan bahwa enzim dan substrat bergabung menjadi
kompleks seperti kunci yang masuk ke dalam gembok. Hanya molekul tertentu saja
yang bisa menjadi substrat bagi enzim. Di sini enzim digambarkan sebagai gembok
dan substrat sebagai kuncinya.



Induced fit theory menjelaskan bahwa sisi aktif enzim merupakan bentuk yang
fleksibel sehingga ia mampu menyesuaikan bentuk dengan berbagai substrat dan
membentuk kompleks.

Sifat Enzim

Berikut ini adalah beberapa sifat dari enzim sebagai biokatalisator.


Enzim memiliki sifat protein karena pada dasarnya enzim addalah protein. Enzim
memerlukan kondisi lingkungan yang mendukung untuk bekerja (pH, temperatur,
konsentrasi ion, dsb.).



Enzim bekerja sebagai katalis yaitu mengubah kecepatan reaksi tanpa mengubah
hasil produk.



Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit karena
meningkatkan kecepatan reaksi menjadi cukup tinggi.



Enzim dapat bekerja bolak-balik sehingga ia dapat membentuk dan mengurai
senyawa.



Enzim dipengaruhi faktor lingkungan seperti suhu, pH, aktivator, inhibitor, dan
konsentrasi substrat.

sedikit

enzim

mampu

Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim
Berikut adalah beberapa faktor yang mempengaruhi kerja enzim.


Suhu yang tinggi mempermudah substrat terikat dengan enzim. Walau begitu, enzim
memiliki temperatur optimum untuk dapat bekerja yaitu 40oC. Di atas suhu tersebut
enzim akan mengalami denaturasi yaitu hilangnya kemampuan enzim untuk
mengikat substrat.



pH optimum yang dimiliki tiap enzim berbeda-beda bergantung fungsi dan lokasinya.
Contohnya enzim pepsin dalam lambung bekerja optimum pada pH 2 (sangat asam)
sedangkan enzim amilase dalam mulut pada pH 7,5 (sedikit basa) bekerja optimum.



Aktivator dan Inhibitor bekerja berlawanan. Aktivator berfungsi mempermudah
ikatan enzim dengan substrat, sebaliknya dengan inhibitor.



Konsentrasi tinggi pada enzim akan mempercepat reaksi, sehingga bisa disimpulkan
bahwa konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.

Metabolisme
Seperti yang sudah dijelaskan di awal tadi, metabolisme adalah rangkaian reaksi kimia dalam
tubuh kita. Reaksi ini tidak bersifat bolak-balik, melainkan satu arah dan akan menyebabkan
reaksi berantai.
Tujuan Metabolisme
Berdasarkan tujuannya, metabolisme dibagi menjadi dua yaitu katabolisme dan anabolisme.



Katabolisme adalah rangkaian reaksi kimia yang substrat awalnya adalah molekul
besar lalu produk akhirnya adalah molekul kecil.



Anabolisme adalah rangkaian reaksi kimia yang substrat awalnya molekul kecil lalu

produk akhirnya adalah molekul besar.

Baik katabolisme dan metabolisme tersebut pun masing-masing memiliki banyak contoh.
Beberapa proses katabolisme dan metabolisme yang akan dibahas di sini antara lain adalah
metabolisme karbohidrat, lemak, dan juga protein. Namun, kita akan lebih memfokuskan
kepada yang paling penting yaitu metabolisme karbohidrat.
Katabolisme Karbohidrat
Katabolisme karbohidrat meliputi proses pemecahan polisakarida menjadi monosakarida dan
pemakaian glukosa (monosakarida) dalam proses respirasi untuk menghasilkan energi dalam
bentuk ATP.
Pemecahan polisakarida menjadi disakarida seperti glukosa, galaktosa, dan fruktosa
terjadi di sepanjang saluran pencernaan dengan melibatkan berbagai enzim pencernaan. Di
dalam mulut, enzim ptialin yang terdapat dalam air ludah akan menghidrolisis pati menjadi
maltosa yang merupakan disakarida glukosa. Di dalam usus dua belas jari, getah pankreas
yang mengandung enzim amilase juga akan menghidrolisis pati seperti enzim ptialin.
Kemudian, disakarida (laktosa, sukrosa, dan maltosa) dan polimer glukosa akan dipecah
menjadi monosakarida oleh empat enzim yaitu laktase, sukrase, maltase, dan destrinase.
Laktosa dipecah menjadi molekul glukosa dan galaktosa. Sukrosa dipecah menjadi molekul
glukosa dan fruktosa. Maltosa akan dipecah menjadi molekul-molekul glukosa.
Pemakaiana glukosa (monosakarida) dalam respirasi merupakan cara sel untuk

memperoleh energi dalam bentuk ATP. Respirasi dibagi menjadi dua yaitu respirasi aerob dan
respirasi anaerob.
Respirasi Aerob
Respirasi aerob merupakan peristiwa pembakaran zat yang melibatkan oksigen dari
pernapasan. Oksigen akan digunakan sebagai penerima elektron terakhir dalam pembentukan
ATP. Respirasi pada tingkat organisme berupa pertukaran oksigen dengan karbon dioksida di
dalam alveolus paru-paru. Sedangkan resprasi pada tingkat sel terjadi di dalam mitokondria.
Berikut ini adalah reaksi singkat yang terjadi selama respirasi aerob.

675 kalori = 36 ATP
Respirasi aerob terbagi menjadi tiga tahap yaitu glikolisis, siklus krebs, dan sistem transpor
elektron.
Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma. Di tahap ini terdapat dua langkah reaksi yaitu langkah
memerlukan energi dan melepaskan energi. Awalnya dibutuhkn 2 ATP untuk mentransfer
gugus fosfat ke glukosa, sehingga glukosa memiliki simpanan energi yang lebih tinggi untuk
reaksi pelepasan energi nantinya. Jadi, glikolisis adalah reaksi pelepasan energi yang

memecah 1 molekul glukosa atau monosakarida yang llain menjadi 2 molekul asam piruvat, 2
NADH, dan 2 ATP.
Siklus krebs merupakan tahap kedua respirasi aerob. Tahapnya adalah 2 molekul asam

piruvat yang dibentuk pada glikolisis meninggalkan sitoplasma dan memasuki mitokondria.
Siklus ini terjadi di dalam mitokondria. Reaksi ini akan melepaskan 2 molekul karbon
dioksida, 3 NADH, 1 FADH2, dan1 ATP.
Reaksi ini terjadi dua kali karena pada glikolisis, glukosa dipecah menjadi 2 asam piruvat.
Jadi, reaksi siklus krebs pada tahap kedua akan menghasilkan 6 NADH, 2 FADH2, dan 2 ATP.
Sistem transpor elektron terjadi di bagian membran dalam mitokondria. NADH
dan FADH2 yang dihasilkan dari siklus krebs dan glikolisis memberikan elektron H+ ke sistem
transpor elektron. H+ akan dipompa ke luar dari membran dalam mitokondria.
Konsentrasi H+ di luar membran dalam mitokondria menimbulkan gradien elektron antara
bagian luar dan bagian dalam membran dalam mitokondria. Akibatnya, ion H+ kembali
menuju bagian dalam membran dalam mitokondria melalui ATP sintase. ATP sintase
merupakan protein yang menempel di membran dalam mitokondria. Aliran H+ melaluui
protein transpor ini memacu pembentukan ATP dari ADP dan fosfat. Oksigen bebas menjaga
pembentukan ATP terus berjalan, yaitu dengan menerima elektron yang dilepaskan pada akhir
sistem transpor elektron. Oksigen akan bergabung dengan H+ menjadi H2O. ATP yang
dihasilkan sebanyak 32 ATP.
Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merpakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai penerima
elektron akhir pada saat pembentukan ATP. Substrat yang digunakan di sini adalah glukosa.
Respirasi aerob siebut juga dengan reaksi fermentasi.

Fermentasi merupakan suatu reaksi yang menghasilkan 2 ATP, 2 NADH, dan 2 molekul
asam piruvat dari pemecahan glukosa. Pada reaksi fermentasi, pemecahan glukosa menjadi
karbon dioksida dan air tidak terjadi sempurna sehingga ATP yang dihasilkan lebih sedikit
dibanding ATP hasil dari glikolisis. Pada umumnya fermentasi disebabkan oleh berbagai
macam mikroorganisme atau bisa juga terjadi secara alami seperti yang terjadi pada otot
manusia.
Anabolisme Karbohidrat
Anabolisme karbohidrat meliputi proses pembentukan glukosa dan glikogen dari
fosfogliseraldehid (PGAL) yang dihasilkan pada tahapan glikolisis respirasi aerob. Glukosa
kemudian akan diedarkan ke dalam aliran darah dan glikogen disimpan di dalam hati.
Hubungan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
Berikut ini adalah hubungan antara beberapa jenis metabolisme yang disebutkan di atas.

Dibandingkan protein dan karbohidrat, mengkonsumsi makanan yang mengandung lemak
lebih memberikan rasa kenyang. Hal ini disebabkan oleh kemampuan metabolisme lemak
untuk menghasilkan energi lebih besar. Lemak adalah senyawa karbon yang paling tereduksi,
sedangkan karbohdrat dan protein lebih teroksidasi. Senyawa karbon yang tereduksi lebih
banyak menyimpan energi dan jika dibakar sempurna akan membebaskan energi lebih
banyak. Hal ini berhubungan dengan pembebasan elektron yang lebih banyak. Berdasrkan
perhitungan, ATP yang dihasilkan lemak akan berjumlah 44, lebih banyak 8 ATP dibanding

yang dihasilkan melalui metabolisme protein dan karbohidrat.
Teknologi Pengolahan Makanan
Makanan merupakan sumber energi dan materi yang dibutuhkan dalam melakukan
metabolisme tubuh. Perkembangan teknologi juga telah mempengaruhi proses pengolahan
makanan.
Berikut ini adalah beberapa penggunaannya.


Teknologi makanan berkadar gula rendah - Untuk mencegah obesitas



Teknologi pengawetan makanan berkualitas tinggi - Untuk mencegah pembusukkan

Yang harus diperhatikan di dalam pengawetan makanan adalah jenis bahan makanan yang
diawetkan, keadaan bahan makanan, cara pengawetan, dan daya tarik produk pengawetan
makanan (citra, rasa, warna, dan bau).
Bahan makanan yang diawetkan akan mempengaruhi cara pengawetannya. Pengawetan
protein, karbohidrat, dan lemak tentu saja berbeda-beda. Pengawetan protein menggunakan
cara pengeringan, dsb. Minyak diawetkan dengan teknik pembuatan yang bersih dan
pemberian bahan pengawet. Karbohidrat diawetkan dengan pembuatan tepung, pengeringan,
dan pemanasan. Zat-zat organik (buah dan susu) akan lebih cocok diawetkan dengan
pengeringan dingin.

Keadaan bahan makanan mempengaruhi cara pengawetan juga. Pengawetan bahan cari
akan lebih sulit dibandingkan bahan padat misalnya seperti sirup yang harus dilakukan
pengentalan.
Bahan pengawet dan pewarna pada umumnya banyak yang memiliki sifat racun bahkan
karsinogenik. Untuk bahan pengawet yang alami seperti garam dan sirup, sifat-sifat racun
tidak ditemukan.
Daya tarik produk memiliki tujuan agar setelah diawetkan pun, makanan akan tetap terlihat
menarik dan tentu saja mudah dikonsumsi.
Teknologi Substitusi Energi dari Produk Pengolahan Makanan
Terkadang makanan yang kita konsumsi tidak mampu memenuhi kebutuhan gizi di dalam
tubuh kita. Oleh karena itu, kita perlu mengkombinasikan berbagai makanan sehingga dapat
memperoleh semua zat gizi yang dibutuhkan. Melalui makanan tambahan, kita bisa
memenuhi kebutuhan gizi. Beberapa makanan tambahan tersebut antara lain sebagai berikut.


Garam beryodium untuk melengkapi unsur mineral mikro.



Minyak ikan untuk melengkapi kebutuhan vitamin A dan D.



Infus, yaitu makanan yang diberikan khusus melalui pembuluh vena yang berisi
karbohidrat.

Fotosintesis
Selain manusia dan hewan, tumbuhan juga melakukan suatu proses metabolisme yang kita
kenal dengan fotosintesis. Fotosintesis merupakan salah satu contoh dari katabolisme
karbohidrat yaitu mengubah H2O dan CO2 menjadi karbohidrat. Fotosintesis merupakan
peristiwa penggunaan energi cahaya untuk membentuk senyawa dasar
karbohidrat dari karbon dioksida dan air.
Reaksi Fotosintesis
Di dalam fotosintesis, terdapat beberapa reaksi yang terjadi. Berikut ini
adalah reaksi-reaksinya.


Reaksi terang adalah reaksi yang terjadi pada bagian grana (kumpulan tilakoid)
tumbuhan dan sering disebut juga sebagai reaksi Hill.



Reaksi gelap adalah reaksi yang terjadi pada bagian stroma tumbuhan dan seing
disebut juga sebagai reaksi Calvin-benson.

Reaksi Terang
Pada reaksi terang terjadi 3 proses utama yaitu:

1. Pigmen fotosintesis menyerap energi cahaya dan melepaskan elektron yang akan
masuk ke sistem transpor elektron.
2. Molekul air pecah, ATP dan NADPH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide phospate
H) terbentuk, dan oksigen dilepaskan.
3. Pigmen fotosintesis yang melepaskan elektron menerima kembali elektron sebagai
gantinya.
Reaksi teranng terjadi pada dua jenis fotosistem. Fotosistem adalah unit/kompleks
pengumpul cahaya dari membran tilakoid. Unit tersebut merupakan
klorofil yang tersusun bersama protein dan molekul organik yang lebih
kecil lainnya. Fotosistem tersebut terbagi menjadi dua jenis yaitu
fotosistem I (P700 nm) dan fotosistem II (P680 nm) bergantung pada
panjang gelombang cahaya yang mampu diserap. Terdapat dua proses
aliran elektron pada reaksi terang baik yang terjadi pada fotosistem I
maupun II.



Aliran elektron siklik merupakan proses perpindahan elektron yang terjadi pada
fotosistem I dan menghasilkan ATP. Pada proses ini energi cahaya matahari (photon)
akan menyebabkan elektron berpindah dari klorofil yang satu ke yang lain. Klorofil
yang terdapat pada fotosistem ini adalah klorofil a. Elektron lalu akan berpindah
menuju akseptor elektron dan berpindah kembali ke dalam fotosistem sehingga
fotosistem tidak kehilangan elektron. Elektron yang terus menerus kembali inilah
yang menyebabkan aliran elektron ini disebut aliran elektron siklik.



Aliran elektron non-siklik merupakan proses perpindahan elektron yang terjadi pada
fotosistem II dan I serta menghasilkan NADPH serta oksigen. Proses yang terjadi
pada fotosistem II ini lebih kompleks dibandingkan dengan yang terjadi pada
fotosistem I. Klorofil yang terlibat di sini adalah klorofil b. Berikut adalah prosesnya.



Fotosistem II menyerap cahaya, Elektron dalam pusat reaksi (P680)
tereksitasi, “lubang” elektron yang ditinggalkan perlu diisi.



Suatu enzim mengekstraksi elektron dari air untuk mengisi “lubang”
yang ditinggalkan. Reaksi ini disebut fotolisis air.



Setiap elektron mengalir dari fotosistem II ke fotosistem I melalui
rantai transpor elektron Plastokinon (Pq), kompleks sitokrom
dan Plastosianin (Pc)



Elektron menuruni rantai dengan menghasilkan ATP. Sintesis ATP ini
disebut fotofosforilasi karena sintesis ini digerakkan oleh energi
cahaya.



Energi cahaya menggerakkan elektron dari P700 ke akseptor elektro
n primer fotosistem I sehingga menimbulkan “lubang”
yang diisi elektron dari fotosistem I.



Akseptor elektron primer fotosistem I melewatkan elektron
terfotoeksitasi ke rantai transpor elektron kedua, yang
menyalurkannya ke feredoksin (Fd), kemudian menyalurkan elektron
ke NADP+ reduktase sehingga terbentuk NADPH. Oksigen dilepaskan
ke udara.

Berikut ini adalah perbedaan antara aliran elektron siklik dan non-siklik.

Reaksi Gelap
Reaksi gelap tidak membutuhkan bantuan cahaya seperti pada reaksi terang. Reaksi gelap
bergantung pada ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang. Jadi, reaksi terang dan
gelap merupakan suatu proses yang saling terkait, di mana tanpa reaksi terang, reaksi gelap
tidak bisa berlangsung, sehingga tidak terjadi fotosintesis.
Pada dasarnya, reaksi gelap memerlukan beberapa zat tertentu untuk melakukan kerjanya.


ATP



Hidrogen dari NADPH



Elektron dari NADPH



Karbon dan oksigen dari karbon dioksida



Enzim



RuBP (Ribulosa Bifosfat) / senyawa dengan 5 atom C

Berikut ini adalah proses yang terjadi selama reaksi gelap berlangsung.
1. RuBP mengikat C dari CO2 menjadi suatu senyawa yang terdiri dari
6 C labil. Senyawa ini memecah menjadi 12 PGA (Fosfogliserat).
2. PGA lalu akan berikatan dengan fosfat, hidrogen, serta elektron
membentuk 12 PGAL (Fosfogliseraldehida).
3. 12 PGAL nantinya akan terpecah di mana 10 molekul akan kembali
menjadi RuBP dan 2 lagi berkondensasi menjadi Glukosa 6 Fosfat.

Glukosa 6 Fosfat merupakan bahan baku untuk membentuk sukrosa dan tepung pati.
Sukrosa merupakan karbohidrat yang berfungsi untuk pengangkutan menuju tempat
penimbunan. Tepung pati merupakan karbohidrat yang berfungsu sebagai cadangan makanan.
Jadi secara garis besar, inilah yang terjadi di dalam fotosintesis.

Ini adalah perbedaan antara reaksi terang dan reaksi gelap

Rabu, 27 November 2013

Makalah Fotosintesis

Proses Fotosintesis
Makalah Biokimia

Oleh :
Muslimatin
121810401035

Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam
Universitas Jember
Tahun 2013

BAB I

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berbicara makhluk hidup, maka kita tidak terlepas dari yang namanya proses
metabolisme. Metabolisme terjadi pada semua makhluk hidup.Dalam proses metabolisme terjadi
berbagai reaksi kimia baik untuk menyusun maupun menguraikan senyawa tertentu. Proses
penyusunan tersebut disebut anabolisme, sedang proses penguraiannya disebut katabolisme.
Salah satu contoh proses metabolisme (anabolisme) adalah fotosintesis. Fotosintesis
merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi energi terpakai
(nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat di artikan proses penyusunan
atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami
adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning,
hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalammakalah ini adalah :
1. Apa itu fotosintesis?
2. Bagaimana proses terjadinya fotosintesis?
3. Reaksi apa saja yang terjadi dalamproses fotosintesis?
4. Apa perbedaan reaksi fotosintesis pada tanaman C3,C4 dan CAM?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah :
 Mengetahui pengertian fotosintesis
 Mengetahui proses terjadinya fotosintesis
 Mengetahui reaksi – reaksi yang terlibat dalam proses fotosintesis
 Membedakan proses fotosintesis yang terjadi pada tanaman C3, C4,dan CAM
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari makalah ini adalah :
 Dapat mengetahui pengertian fotosintesis
 Dapat mengetahui proses terjadinya fotosintesis
 Dapat mengetahui reaksi – reaksi yang terlibat dalam proses fotosintesis
 Dapat membedakan prosesfotosintesis pada tanaman C3,C4 dan CAM

BAB II
ISI

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi
energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat di artikan
proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber
energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan),
merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu.
Hasil dari Fotosintesis adalah glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis
bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi
cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam
fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga
berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang
menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof.
Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari
CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh
organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah
bakteri belerang.
Proses fotosintesis berlangsung dengan adanya spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai
merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.Fotosintesis menghasilkan
karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur,
oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume
oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.
1.

Fotosintesis pada tumbuhan
Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari
senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan
oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari
fotosintesis. Reaksi penghasil glukosa :
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat
pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik
pada hewan maupun tumbuhan. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi
dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah
yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas.

Klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh
tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di
daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta
kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan
yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya
dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar
matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
2.

Proses fotosintesis
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun
secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan fotosintesis. Di
organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis
disebut fotosintat, biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Gambar1.Pusat LokasiFotosintesispadaTumbuhan.
Sumber:Campbelldan Reece,2002 :178

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi
terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan
karbon dioksida).

Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam
stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan
oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan
dasar CO2 dan energi ATP dan NADPH. Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari
reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan
untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula.
Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang
dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada
kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm),
hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya
berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang
bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang
memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang
gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen.
3.

Reaksi terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksiNADPH2. Reaksi ini
memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh
pigmen sebagai antena.
Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II.
Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap
cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan
optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.

Gambar2. Bagaimana suatu FotosistemMenangkap Cahaya
Sumber:Campbelldan Reece,2002 :185

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya
matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak
stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H 2O yang ada
disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal
ini akan mengakibatkan pelepasan H + di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air,
selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH 2. Plastokuinon merupakan
molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan
mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H + yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi
keseluruhan yang terjadi di PS II adalah
2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H+ + O2 + 2PQH2

Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan
mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung
tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H + dari
stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b 6-f kompleks adalah
2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H+ (lumen)

Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini
menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, yang menerima elektron yang berasal dari H 2O melalui
kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi
mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut
feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah
Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) → 4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+)
Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron
untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim
feredoksin-NADP+ reduktase. Sehingga reaksinya adalah:
4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+ → 4Fd (Fe3+) + 2NADPH
Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP
sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H + melintasi
membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP
dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah
sebagai berikut
Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ + O2
4.

Reaksi gelap
Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson dan
siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat
menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3-phosphogliserat. Oleh karena
itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3.
Penambatan CO2 sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan
yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang
terbentuk setelah penambatan CO2 adalah oksaloasetat yang memiliki empat atom karbon. Enzim
yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase.

Gambar3. DiagramSiklusCalvin
Sumber :Campbell danReece,2002:190
Diagraminimenelusuriatomkarbon(bolaabu-abu)yangmengikutisiklus
siklusCalvinmenjelaskan

Calvin.Ketigafasedari

fase-fase

didiskusikandidalammodulini.UntuksetiaptigamolekulCO2yang memasuki

yang
siklus

Calvin;

hasil

bersihnya adalah satu molekul gliseraldehid-3-fosfat(G3P),yaitusuatugula berkarbon-3.Untuksetiap
G3Pyangdisintesis,siklusCalvinmenghabiskansembilanmolekulATP danenam molekul NADPH. Reaksi
terangmelanjutkan siklus Calvin denganmenghasilkankembaliATP danNADPH.
Dalam hubungannya

dengan

pembentukan karbohidratdalamprosesfotosintesis,

karbohidratini merupakan hasil kerjasama antara reaksi terangdengan siklus Calvinseperti terlihat
dalamgambarberikutini:

Gambar4.Diagram Alur IkhtisarFotosintesis:Kerjasama antara Reaksi Terang dengan SiklusCalvin.
Sumber :CampbelldanReece,2002 :180
KeteranganGambar:

Didalamkloroplas,

membrantilakoidadalah

berlangsungnyareaksi terang; sedangkan siklus Calvin berlangsung

di

dalam stroma.

tempat
Reaksi

terang menggunakan eneergi matahari untuk membentuk ATP daan NADPH, yang masingmasing berfungsi sebagai energi kimia dan tenaga peereduksi di dalam siklus Calvin. SiklusCalvin
menggabungkan CO2menjadi molekulorganik, yang dikonversikanmenjadigula.
Fotosintesis yang terjadi pada tanaman C3, C4 dan CAM berbeda prosesnya, sepertiberikut :
A. Tumbuhan C3
Tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi. Sebagian besar
tanaman pertanian, seperti gandum, kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan
tanaman dari kelompok C3.
Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat
untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, juga dapat
mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi ( fotorespirasi adalah
respirasi,proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi dan hasil samping, yang
terjadi pada siang hari) . Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara
CO2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan
bertambah besar.
Tumbuhan C3 tumbuh dengan karbon fiksasi C3 biasanya tumbuh dengan baik di area
dimana intensitas sinar matahari cenderung sedang, temperature sedang dan dengan konsentrasi
CO2 sekitar 200 ppm atau lebih tinggi, dan juga dengan air tanah yang berlimpah. Tumbuhan C3
harus berada dalam area dengan konsentrasi gas karbondioksida yang tinggi sebab Rubisco sering
menyertakan molekul oksigen ke dalam Rubp sebagai pengganti molekul karbondioksida. Konsentrasi
gas karbondioksida yang tinggi menurunkan kesempatan Rubisco untuk menyertakan molekul
oksigen. Karena bila ada molekul oksigen maka Rubp akan terpecah menjadi molekul 3-karbon yang
tinggal dalam siklus Calvin, dan 2 molekul glikolat akan dioksidasi dengan adanya oksigen, menjadi
karbondioksida yang akan menghabiskan energi.
Pada tumbuhan C3,CO2 hanya difiksasi RuBP oleh karboksilase RuBP. Karboksilase RuBP
hanya bekerja apabila CO2 jumlahnya berlimpah
Contoh tanaman C3 antara lain : kedelai, kacang tanah, kentang, dll.

Fiksasi Karbondioksida
Melvin

Calvin

bersama

beberapa

peneliti

pada

universitas

calivornia

berhasil

mengidentivikasi produk awal dari fiksasi CO 2. Produk awal tersebut adalah asam 3-fosfogliserat atau
sering disebut PGA, karena PGA tersusun dari 3 atom karbon.
Hasil penelitian itu menunjukkan bahwa tidak ada senyawa dengan 2 atom C yang
terakumulasi. Senyawa yang terakumulasi adalah senyawa dengan 5 atom C yakni Ribulosa – 1.5 –
bisfosfat (RUBP). Reaksi antara CO2 dengan RUBP dipacu oleh enzim ribulosa bisfosfat karboklsilase
(RUBISCO).
Rubisco adalah enzim raksasa yang berperan sangat penting dalam reaksi gelap fotosintesis
tumbuhan. Enzim inilah yang menggabungkan molekul ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP, kadang-kadang
disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C dengan karbondioksida menjadi atom dengan enam C,
untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, molekul penyimpan energi aktif utama pada
tumbuhan.

Siklus Calvin
Siklus Calvin disebut juga Reaksi gelap yang merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang
dalam fotosintesis. Reaksi gelap adalah reaksi pembentukan gula dari CO2 yang terjadi di stroma.
Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma.

Tempat terjadinya Reaksi gelap
Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO 2, yang
berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C 6H12O6), yang sangat diperlukan
bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu
reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.
Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi,
dan regenerasi. Reaksi gelap dimulai dengan pengikatan atau fiksasi 6 molekul CO2 ke 6 molekuk gula
5

karbon

yaitu

ribulosa

1,5

bifosfat,

dikatalisis

oleh

enzim

ribulosa

bifosfat

karboksilase/oksigenase(rubisco) yang kemudian membentuk 6 molekul gula 6 karbon. Molekul 6
karbon ini tidak stabil maka pecah menjadi 12 molekul 3 karbon yaitu 3 fosfogliserat. 3 fosfogliserat

kemudian difosforilasi oleh 12 ATP membentuk 1,3 bifosfogliserat. 1,3 bifosfogliserat difosforilasi lagi
oleh 12 NADPH membentuk 12 molekul gliseradehida 3 fosfat/PGAL. 2 PGAL digunakan untuk
membentuk 1 molekul glukosa atau jenis gula lainnya, sedangkan 10 molekul lainnya difosforilasi
oleh 6 ATP untuk kembali membentuk 6 molekul Ribulosa 1,5 bifosfat. Proses pengikatan CO2 ke
RuBP disebut fiksasi, proses pemecahan molekul 6 karbon menjadi molekul 3 karbon disebut reduksi
dan proses pembentukan kembali RuBP dari PGAL disebut regenerasi.
Fotosintesis ini disebut mekanisme C3, karena molekul yang pertama kali terbentuk setelah
fiksasi karbon adalah molekul berkarbon 3, 3-fosfogliserat. Kebanyakan tumbuhan yang
menggunakan fotosintesis C3 disebut tumbuhan C3.
Padi, gandum, dan kedelai merupakan contoh-contoh tumbuhan C 3 yang penting dalam pertanian.
Kondisi lingkungan yang mendorong fotorespirasi ialah hari yang panas, kering, dan terikkondisi yang menyebabkan stomata tertutup. Kondisi ini menyebabkan CO2 tidak bisa masuk dan O2
tidak bisa keluar sehingga terjadi fotorespirasi.

B. Tumbuhan C4
Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering. Pada tanaman C4, CO2
diikat oleh PEP (enzym pengikat CO2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak
terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil
(sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah sel-sel epidermis daun). CO2
yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel “bundle sheath” (sekelompok sel-sel di
sekitar xylem dan phloem) dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya
konsentasi CO2 pada sel-sel bundle sheath ini, maka O2 tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi
dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat
yang tinggi terhadap CO2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO2 di bawah 100 m mol m-2 s-1
sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnyaCO2.
Sehingga, dengan meningkatnya CO2 di atmosfir, tanaman C3 akan lebih beruntung dari tanaman C4
dalam hal pemanfaatan CO2 yang berlebihan. Contoh tanaman C4 adalah jagung, sorgum dan tebu
Tetapi pada sintesis C4,enzim karboksilase PEP memfiksasi CO2 pada akseptor karbon lain
yaitu PEP. Karboksilase PEP memiliki daya ikat yang lebih tinggi terhadap CO2 daripada karboksilase
RuBP. Oleh karena itu,tingkat CO2 menjadi sangat rendah pada tumbuhan C4,jauh lebih rendah
daripada konsentrasi udara normal dan CO2 masih dapat terfiksasi ke PEP oleh enzim karboksilase
PEP. Sistem perangkap C4 bekerja pada konsentrasi CO2 yang jauh lebih rendah.

Tumbuhan C4 dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus Calvin yang menghasilkan
asam berkarbon -4 sebagai hasil pertama fiksasi CO 2 dan yang memfiksasi CO2 menjadi APG di sebut
spesies C3, sebagian spesies C4 adalah monokotil (tebu, jagung, dll)
Reaksi dimana CO2 dikonfersi menjadi asam malat atau asam aspartat adalah melalui
penggabugannya dengan fosfoeolpiruvat (PEP) untuk membentuk oksaloasetat dan Pi.Enzim PEPkarboksilase ditemukan pada setiap sel tumbuhan yang hidup dan enzim ini yang berperan dalam
memacu fiksasi CO2 pada tumbuhan C4. enzim PEP-karboksilase terkandung dalam jumlah yang
banyak pada daun tumbuhan C 4, pada daun tumbuhan C-3 dan pada akar, buah-buah dan sel – sel
tanpa klorofil lainnya ditemukan suqatu isozim dari PEP-karboksilase.
Reaksi untuk mengkonversi oksaloasetat menjadi malat dirangsang oleh enzim malat dehidrogenase
dengan kebutuhan elektronnya disediakan oleh NHDPH. Oksaleasetat harus masuk kedalam
kloroplas untuk direduksi menjadi malat.
Pembentukkan aspartat dari malat terjadi didalam sitosol dan membutuhkan asam amino lain
sebagai sumber gugus aminonya. Proses ini disebut transaminasi.
Pada tumbuhan C-4 terdapat pembagian tugas antara 2 jenis sel fotosintetik, yakni :
1. sel mesofil
2. sel-sel bundle sheath/ sel seludang-berkas pembuluh.
Sel seludang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat disekitar berkas
pembuluh. Diantara seludang-berkas pembuluh dan permukaan daun terdapat sel mesofil yang
tersusun agak longgar. Siklus calvin didahului oleh masuknya CO 2 ke dalam senyawa organic dalam
mesofil.
Langkah pertama ialah penambahan CO2 pada fosfoenolpirufat (PEP) untuk membentuk produk
berkarbon empat yaitu oksaloasetat, Enzim PEP karboksilase menambahkan CO 2 pada PEP.
Karbondioksida difiksasi dalam sel mesofil oleh enzim PEP karboksilase. Senyawa berkarbon-empatmalat, dalam hal ini menyalurkan atom CO 2 kedalam sel seludang-berkas pembuluh, melalui
plasmodesmata. Dalam sel seludang –berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO 2
yang diasimilasi ulang kedalam materi organic oleh robisco dan siklus Calvin.
Dengan cara ini, fotosintesis C 4 meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula.
Adaptasi ini sangat bermanfaat dalam daerah panas dengan cahaya matahari yang banyak, dan
dilingkungan seperti inilah tumbuhan C4 sering muncul dan tumbuh subur

C. Tumbuhan CAM
Tumbuhan C4 dan CAMlebih adaptif di daerah panas dan kering. Crassulacean acid
metabolism ( CAM), tanaman ini mengambil CO2 pada malam hari, dan mengunakannya untuk
fotosistensis pada siang harinya. Meski tidak menguarkan oksigen dimalam hari, namun dengan
memakan CO2 yang beredar, tanaman ini sudah membantu kita semua menghirup udara bersih,
lebih sehat, menyejukkan dan menyegarkan bumi, tempat tinggal dan ruangan. Jadi, cocok buat
taruh di ruang tidur misalnya. Sayang, hanya sekitar 5% tanaman jenis ini. Tumbuhan CAM yang
dapat mudah ditemukan adalah nanas, kaktus, dan bunga lili.
Tanaman CAM , pada kelompok ini penambatan CO2 seperti pada tanaman C4, tetapi
dilakukan pada malam hari dan dibentuk senyawa dengan gugus 4-C. Pada hari berikutnya ( siang
hari ) pada saat stomata dalam keadaan tertutup terjadi dekarboksilase senyawa C4 tersebut dan
penambatan kembali CO2 melalui kegiatan Rudp karboksilase. Jadi tanamanCAMmempunyai
beberapa persamaan dengan kelompok C4 yaitu dengan adanya dua tingkat sistem penambatan
CO2.
Pada C4 terdapat pemisahan ruang sedangkan pada CAM pemisahannya bersifat sementara.
Termasuk golongan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae,
Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum.
Beberapa tanaman CAM dapat beralih ke jalur C3 bila keadaan lingkungan lebih baik.
Beberapa spesies tumbuhan mempunyai sifat yang berbeda dengan kebanyakan tumbuhan
lainnya, yakni Tumbuhan ini membuka stomatanya pada malam hari dan menutupnya pada siang
hari. Kelompok tumbuhan ini umumnya adalah tumbuhan jenis sukulen yang tumbuh da daerah
kering. Dengan menutup stomata pada siang hari membantu tumbuhan ini menghemat air, dapat
mengurangi laju transpirasinya, sehingga lebih mampu beradaptasi pada daerah kering tersebut.
Selama malam hari, ketika stomata tumbuhan itu terbuka, tumbuhan ii mengambil CO 2 dan
memasukkannya kedalam berbagai asam organic. Cara fiksasi karbon ini disebut metabolisme asam
krasulase, atau crassulacean acid metabolism (CAM).
Dinamakan demikian karena metabolisme ini pertama kali diteliti pada tumbuhan dari famili
crassulaceae. Termasuk golongan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae,
Agaveceae, Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum.

Jalur CAM serupa dengan jalur C 4 dalam hal karbon dioksida terlebih dahulu dimasukkan
kedalam senyawa organic intermediet sebelum karbon dioksida ini memasuki siklus Calvin.
Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C 4, kedua langkah ini terjadi pada ruang yang terpisah.
Langkah ini terpisahkan pada dua jenis sel. Pada tumbuhan CAM, kedua langkah dipisahkan untuk
sementara. Fiksasi karbon terjadi pada malam hari, dan siklus calvin berlangsung selama siang hari.

BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi
energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hasil dari Fotosintesis adalah glukosa
yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara,
karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk
hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi
sangat penting bagi kehidupan di bumi.
3.2 Saran
Sebaiknya dalam membuat makalah selanjutnya, lebih ditekankan lagi padasumber dari
buku-buku yang akurat.

DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N A.,J.B. Reece, & L.G. Mithchell. 2005. Biologi. Edisi Kelima. Terj. dari: Biology.5th ed. oleh Manalu,
W. Jakarta : Erlangga.

Darmawan dan Baharsjah. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan . Jakarta : PT Gramedia.
Kimbal,John W.1994. Biologi.Jillid 1, 2, dan3. Edisi kelima . Jakarta: Erlanga
Lakitan, Benyamin. 2007. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT.Raja Grafindo Persada. Jakarta

Lehninger, Albert . L. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit Erlangga

Salisbury, Frank. B dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB.Bandung
Syamsuri. I. 2000. Biologi. Jakarta : Erlangga.